一種基于高速fpga核心的雙模式輻射劑量儀，針對蓋格計數(shù)器的固有缺點，基于time-to-count測量原理，設(shè)計了一種基于高速fpga核心的雙模式輻射劑量儀，有效的拓展了蓋格計數(shù)器的量程范圍，延長了探測器的使用壽命，本方案的主控核心處理器是fpga，fpga工作頻率高、計時更加準確、功能可定制、擴展方便。因此，采用fpga為核心基于niosii的處理器，能夠更好發(fā)發(fā)揮time-to-count方法的優(yōu)點，實現(xiàn)輻射的寬量程測量。第一步要根據(jù)自身需求定制一個niosii軟核處理器作為核心處理器，cpu的選型由系統(tǒng)需求決定，輻射儀劑量率的浮點運算會消耗處理器大量的內(nèi)部資源，本方案選擇了快速型niosii/f型處理器，該處理器具有浮點運算硬件加速功能，只需手動添加即可。然后將核心處理器的時鐘頻率設(shè)置為100mhz。儀器內(nèi)部使用一個gm計數(shù)器(即蓋革計數(shù)器)作為探測元件，將信號采集模塊連接到gm計數(shù)器，信號處理模塊一端連接信號采集模塊，另一端連接到核心處理器，高低壓切換模塊兩端分別連接到信號采集模塊和核心處理器，電源模塊、功能切換模塊分別單獨連接到核心處理器；在測量過程中，當輻射強度較低時，自動進入計數(shù)模式，計數(shù)模式運用脈沖計數(shù)方法；當輻射強度較高時，自動進入時間模式來實現(xiàn)模式自動切換，時間模式采用time-to-count測量方法，也可以根據(jù)需求手動選擇模式，從而實現(xiàn)一機多用。具體的測量過程為：給輻射儀上電以后，首先延遲100ms，這樣做的目的是使輻射儀上電完全穩(wěn)定后開始工作。首先要進行系統(tǒng)的初始化，緊接著判斷是否有按鍵按下，若判斷為真，則繼續(xù)判斷是哪一個按鍵被按下，如果是計數(shù)功能鍵被按下，就去執(zhí)行計數(shù)模式的程序，如果是時間功能鍵被按下，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行時間模式的程序。若判斷為假，先開定時器0，再開外部中斷0，執(zhí)行系統(tǒng)默認的計時功能，接著判斷是否達到時間閾值，若達到，順序執(zhí)行下一條指令，否則原地等待再判斷。開啟默認的計數(shù)功能時，如果輻射場強度過大，大于計數(shù)閾值頻率，就說明死時間已經(jīng)開始影響的到蓋格計數(shù)器的正常工作了，很有可能造成漏計數(shù)，傳統(tǒng)的計數(shù)模式準確度將會降低，因此，輻射儀系統(tǒng)會自動判定進入時間模式。處在計數(shù)模式時，屏幕會顯示計數(shù)值和累計計數(shù)值，處在時間模式時，屏幕會顯示等待時間值和累計時間倒數(shù)值。如果測定的值大于閾值時，立刻進入報警程序，否則繼續(xù)往下執(zhí)行，判斷是否完成測量，若判定為真，則結(jié)束測量，若判定為假，則循環(huán)執(zhí)行測量程序，程序返回到按鍵檢測語句。

阿斯卡防爆電磁閥L01SA4594G00061

ASCO防爆閥EF8551G301MO

阿斯卡氣動閥EF8210G004

ASCO脈沖閥WSNF8551A321MO

ASCO氣控閥WSNF8327B102

阿斯卡電磁閥J34BB452CG60S40

272614-155-D

K303-116EF8320G174

HB8316G16VMB

8262G80M0

7ATSC32000H5

EF8327G42

EF8210G14

JKP8342G001MS

EF8316G304

JBEF8210G088

EF8320G203

EFHC 8016G1

K0304-316

EF8210G002

SCXB320A178

EF8300D61U

每次測量前都會檢測一個時間閾值內(nèi)的計數(shù)個數(shù)，自動選擇模式。計數(shù)模式是利用傳統(tǒng)的gm計數(shù)器計數(shù)法，設(shè)定為測量一個時間閾值內(nèi)的計數(shù)值，因為系統(tǒng)默認會開啟計數(shù)功能，所以在進入計數(shù)模式子程序時，高壓一直穩(wěn)定地加載在蓋格計數(shù)器陽極上，因此，第一步要確認關(guān)閉外部中斷0，然后打開定時器1開啟一個時間閾值定時，同時再打開外部中斷0，這樣做的目的是防止打開定時器0以前，外部中斷持續(xù)執(zhí)行造成計數(shù)偏多。接著程序判斷一個時間閾值定時是否到達，若判定為假，程序停留在此處等待再判斷，直到達到一個時間閾值為止；若判定為真，關(guān)閉定時器1，關(guān)閉外部中斷0，記錄一個時間閾值內(nèi)計數(shù)值并顯示在屏幕上。時間模式是利用time-to-count方法，設(shè)定為測量開啟高壓后第一個脈沖到達的時間值。系統(tǒng)進入時間模式以后，由于在自動判定選擇模式時，外部中斷0被關(guān)閉了，所以在打開定時器2之后需要再次打開外部中斷。當?shù)谝粋€脈沖信號觸發(fā)外部中斷時，立刻關(guān)閉定時器2和高壓，讀取定時器2的值。處于時間模式時，表明輻照場的輻射強度較大，此時蓋格計數(shù)器的死時間會給測量結(jié)果帶來嚴重影響，因此，在時間模式子程序中，延時5ms規(guī)避分辨時間后再開啟高壓。，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：1.本發(fā)明所述的一種基于高速fpga核心的雙模式輻射劑量儀，使用fpga作為核心處理器，可自動或手動選擇計數(shù)模式或時間模式，在時間模式中充分利用time-to-count方法，提高了輻射的測量范圍量程；2.本發(fā)明所述的一種基于高速fpga核心的雙模式輻射劑量儀，使用fpga作為核心處理器，在本方案的雙模式輻射劑量儀，測量模式的選擇可以手動可以自動，測量模式的選擇比單一方法更多，并且選擇更自由；3.本發(fā)明所述的一種基于高速fpga核心的雙模式輻射劑量儀，使用fpga作為核心處理器，可自動或手動選擇計數(shù)模式或時間模式，在高劑量率時自動選擇時間模式中，充分利用time-to-count方法，在高劑量率的測量中，誤差率更低。附圖說明為了更清楚地說明本技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖，其中：圖1是本發(fā)明的各模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的整體流程框圖；圖3是本發(fā)明的計數(shù)模式流程框圖；圖4是本發(fā)明的時間模式流程框圖；圖5是本發(fā)明的雙模式誤差隨劑量率的變化圖；圖6是本發(fā)明的核心處理器電路示意圖；圖7是本發(fā)明的超閾值報警模塊電路示意圖；圖8是本發(fā)明的顯示模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片電路示意圖；圖9是本發(fā)明的低壓電源電路示意圖；圖10是本發(fā)明的高壓電源電路示意圖；圖11是本發(fā)明的信號采集模塊及gm計數(shù)器電路示意圖；圖12是本發(fā)明的信號采集模塊采集信號示意圖；圖13是本發(fā)明的信號處理模塊電路示意圖；圖14是本發(fā)明的sn74hc14n應(yīng)用曲線圖；圖15是本發(fā)明的高低壓切換模塊電路示意圖；圖16是本發(fā)明的功能切換模塊電路示意圖。具體實施方式為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，應(yīng)當理解，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例，因此不應(yīng)被看作是對保護范圍的限定。